Новое микроаналитическое устройство способно выделять из крови отдельные раковые клетки
Клетки с введенными магнитными метками (белые окружности) перемещаются по каналу (направление движения отмечено стрелками) микрокапиллярного устройства. При воздействии магнитного поля они перемещаются в центральный поток, в то время как клетки без меток (красные круги) остаются по сторонам. (Рисунок из Anal. Chem., DOI: 10.1021/ac2022844).
Найти одну раковую клетку в море миллиардов клеток крови ничуть не проще, чем
найти иголку в стогу сена. Однако исследователи из Северо-восточного
Университета США продемонстрировали, что они могут эффективно находить редкие
клетки в токе крови с помощью нового микроаналитического устройства. Новое
устройство смогло выделить из крови 95% введенных в образец раковых клеток.
Поскольку часть опухолевых клеток может отрываться от опухоли и циркулировать по
кровеносной системе, исследователи стремятся разработать методы, позволяющие
обнаруживать и более подробно изучать такие клетки. Методы подобного рода могли
бы оказаться полезными как для диагностики заболевания, так и наблюдения за
состоянием пациента в процессе лечения. Однако, поскольку количество таких
клеток, перемещающихся по кровеносной системе, крайне мало, в образце крови их
весьма сложно обнаружить и отделить от других клеток крови.
Шаши Мэрти (Shashi Murthy) с коллегами миниатюризировал хорошо известную
методику сортировки магнитноактивированных клеток (magnet-activated cell sorting
или MACS). Метод MACS основан на том, что с антителами, способными распознавать
строго определенные типы клеток, связывают микроскопические магнитные бусины,
после чего образец пропускают через магнитное поле, в результате чего появляется
возможность отделить меченые клетки от клеток без введенных меток.
Первоначально исследователи из группы Мэрти провели компьютерное моделирование,
позволяющее выяснить особенности движения и поведения меченых клеток в
микроаналитическом устройстве MACS. Проведенные расчеты позволили создать
микроаналитическое устройство, размеры которого не превышают размеров визитки.
Исследователи протестировали устройство на образце человеческой крови, в которую
были введены магнитно-меченные клетки рака молочной железы в концентрации 50
клеток на миллилитр – по результатам клинических испытаний такое содержание
раковых клеток крови является минимальным наблюдавшимся для пациентов. Новое
устройство смогло выделить из крови 95% введенных в образец раковых клеток.
Поскольку врачам известно, какие из антител могут быть использованы для
закрепления магнитных меток на интересующих клетках, микрокапиллярный
сортировщик клеток сможет диагностировать онкологические заболевания на ранних
стадиях, когда в крови циркулирует еще небольшое количество раковых клеток.
Новый метод также может оказаться полезным для сбора редких типов клеток с целью
их последующего культивирования и изучения — новый метод отделяет клетки от
смеси, не убивая и не повреждая их. Исследователи также продемонстрировали, что
с помощью нового метода можно выделить из крови стволовые клетки.
Самуэль Форри (Samuel Forry), специалист по аналитической химии из Национального
Университета Стандартов и Технологий США, восхищен рациональным дизайном нового
устройства, которое, по его словам, может найти применение в огромном количестве
областей. Он считает, что систему можно адаптировать для выделения клеток из
слюны или лимфы, поэтому инженерное решение группы Форри очень важно для
клинической практики. Источник: Anal. Chem., DOI: 10.1021/ac2022844.
Источник: Chemport.ru